[实用新型]一种煤气化渣等离子气化热电联产系统

说明书

本实用新型公开了一种煤气化渣等离子气化热电联产系统，所述系统至少包括等离子气化熔融炉、余热锅炉、蒸汽轮机和烟气处理系统，其中等离子气化熔融炉用于煤气化渣的残炭气化以及无机物的熔融，实现煤气化渣的无害化处置；余热锅炉用于系统产生高温烟气热量的回收，产生高温高压蒸汽；蒸汽轮机用于将余热锅炉产生的高温高压蒸汽发电，获得电力可用于上网或者本系统使用；烟气处理系统用于将烟气中粉尘等有害气体进行处置，确保烟气排放达标。本实用新型实现了煤气化渣的资源化、无害化、减量化和稳定化的处理，避免煤气化渣填埋产生的二次污染问题。

技术领域

本实用新型属于煤气化综合利用技术领域，涉及一种煤气化渣等离子气化热电联产系统，其利用煤气化渣通过等离子气化来实现联产发电。

背景技术

煤气化技术是发展清洁、高效煤炭转化技术的核心，是煤化工的龙头，是发展大宗化工产品(化肥、甲醇、天然气、烯烃等)、多联产系统、IGCC发电的重要基础。碎煤加压熔渣气化技术(BGL气化炉)因其具有气化强度高、单炉能力大、蒸汽耗量少、废水量少等诸多显著优点，近年来得到了密切关注，并实现了工业化应用。

例如中国专利CN201710845869.X公开了一种等离子体液态排渣的气化炉及方法，在其炉体内设置有三段式炉膛，三段式炉膛包括从下到上的灰熔融室、燃烧室和气化室；灰熔融室的下部连接冷渣水槽，冷渣水槽与炉体的排渣口经管道连通，灰熔融室上部经渐扩段与燃烧室连通，燃烧室上部经渐缩、渐扩段后与气化室连通；本实用新型所述煤气化方法无需提高氧煤比和气化温度，也无需添加助溶剂就可以使灰渣以液态或固态的形式排出，利用高温等离子体火焰将碳灰颗粒温度提升至其完全熔融温度，熔融态碳灰落入灰熔融室下部的灰熔融区，灰熔融区内的熔融态灰流入冷渣水槽，实现液态排渣；熔融态灰在冷渣水槽内经过冷却水的充分冷却，形成固态灰渣即实现固态排渣。

目前采用碎煤加压及利用等离子炬的工艺普遍较多，但碎煤煤气化之后的副产品煤气化渣一直以来没有得到环保净化处理。煤气化渣为煤化工产生的固体废物，堆存后为黑色粉状，土地占压、扬尘污染、水系污染问题突出，严重影响地方生态环境。目前的处置方式以填埋为主，企业每年需投入大量资金进行气化渣的处理。

在当前环境承载力日趋严峻的形势下，进行气化渣综合利用，完成固废减量化、处置无害化、消纳规模化、利用高值化，全方位化解资源环境矛盾成为当务之急。

理论上，针对煤气化渣的处理一般采用下面的处理工艺，但均存在不同的现实难题，具体如下：

1、对煤气化渣的脱碳处理可采用浮选或电选方式，由于碳与烧结灰结合，工程应用较难通过浮选等方式实现分离。

2、将煤气化渣作为添加材料使用，但在GB/T1596-2005水泥活性混合材料用粉煤灰技术要求中，规定烧失量≤8.0％，细渣中烧失量一般都不符合要求，均为不合格品，不能作为水泥活性混合材料使用。

3、将煤气化渣作为路面与道路基层使用，但对于该用途的物料，在化学组分上要求SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃总量大于70％，烧失量≤10.0％。因此煤气化渣的气化细渣都不符合该用途的材料要求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种煤气化渣等离子气化热电联产系统，其适用气化炉、回转窑、固废焚烧炉、沸腾流化床炉等的运行工况。

为实现上述目的，本实用新型提供一种煤气化渣等离子气化热电联产系统，其包括等离子气化熔融炉、余热锅炉、蒸汽轮机和烟气处理系统，其中等离子气化熔融炉用于煤气化渣的残炭气化以及无机物的熔融，实现煤气化渣的无害化处置。